WO2024043368A1 - 주행로봇 - Google Patents

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WO2024043368A1
WO2024043368A1 PCT/KR2022/012745 KR2022012745W WO2024043368A1 WO 2024043368 A1 WO2024043368 A1 WO 2024043368A1 KR 2022012745 W KR2022012745 W KR 2022012745W WO 2024043368 A1 WO2024043368 A1 WO 2024043368A1
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WO
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frame
robot
caster
battery
coupled
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2022/012745
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English (en)
French (fr)
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김문찬
이일재
이건호
이원동
문상훈
김우진
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LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
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Publication date
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Priority to KR1020257004972A priority patent/KR20250044300A/ko
Priority to PCT/KR2022/012745 priority patent/WO2024043368A1/ko
Priority to EP22956574.2A priority patent/EP4563292A4/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/005—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators using batteries, e.g. as a back-up power source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B33/00—Castors in general ; Anti-clogging castors
    • B60B33/04—Castors in general ; Anti-clogging castors adjustable, e.g. in height; linearly shifting castors

Definitions

  • the present invention relates to a traveling robot that has a simple assembly and disassembly structure, is easy to maintain, and has a rational configuration of space utilization of the mounting space.
  • Robots have been developed for industrial use to play a part in factory automation. Recently, the field of application of robots has been expanding, and not only medical robots and aerospace robots, but also robots that can be used in daily life are being developed.
  • robots for everyday life are being developed to provide specific services (eg, shopping, serving, conversation, cleaning, etc.) in response to user commands.
  • specific services eg, shopping, serving, conversation, cleaning, etc.
  • robots for everyday life have driving and communication functions that are important, and their manufacturing costs are also excessive. In some cases, dissemination is difficult.
  • An example of such a robot one that has been actively developed recently is a traveling robot that can transport dishes containing liquid food such as noodles or soup.
  • a bowl of food can be placed on a tray provided by the robot, and the robot can transport the food to the customer or service provider.
  • Driving robots that transport food are mainly used indoors, but they can spill food or break down due to collision with obstacles, resulting in situations where they need to be disassembled for repairs. At this time, if disassembly and reassembly are difficult, maintenance time may take a long time and functions may not operate properly.
  • the purpose of the present invention is to provide a traveling robot that has a simple assembly and separation structure, is easy to maintain, and has a rational configuration of space utilization of the mounting space.
  • the frame assembly includes a base plate; A pair of side frames located on both left and right sides of the battery; and a front frame located in front of the frame assembly and connected to the pair of side frames.
  • the pair of side frames include substrate rails formed on opposing sides; And it may include a substrate clip located at the front end of the substrate rail and into which an end of the substrate module is inserted.
  • It is located at the rear end of the substrate rail and may include a screw fastening portion into which a screw for fixing the substrate module is inserted.
  • It may include an antenna radiator located on the left and right outside of the pair of side frames.
  • It may include an antenna cable that has one end coupled to the back of the substrate module, bent into a U shape at the rear of the side frame, and the other end connected to the antenna radiator.
  • the frame assembly may be open in the rear direction and may include a seating portion of the battery formed by the base plate, the front frame, and the pair of side frames.
  • the running part includes a caster housing coupled to the base plate and having an open bottom; a caster damper fixed to the top of the caster housing and extending and contracting in a vertical direction; A shaft coupled to the lower end of the caster damper and moving in a vertical direction; a caster body rotatably fastened to the shaft; and a caster wheel rotatably coupled to the caster body about a horizontal axis.
  • One side of the side frame may be supported by the caster housing.
  • the caster housing includes a first caster housing located on the left side of the base plate and a second caster housing located on the right side, and the battery has a size corresponding to the gap between the first caster housing and the second caster housing. You can have
  • It includes a pair of base support bars located between the first caster housing and the second caster housing on the base plate, and the battery can slide in a forward and backward direction along the base support bars.
  • the base support bar is located at the front end and includes a battery clip into which the guide protrusion of the battery is inserted. And it may include a screw fastening portion located at the rear end into which a screw for fixing the battery is inserted.
  • the pair of support frames includes a pair of support frames extending upward from the base plate to support the lower part of the front frame;
  • the pair of support frames may be located on the same plane as the pair of side frames.
  • the traveling unit includes a wheel frame on one side of which is hinged to the frame assembly and to which a traveling motor is coupled; a main wheel that is coupled to the travel motor and rotates; And it may include a wheel damper located between the other side of the wheel frame and the frame assembly.
  • the front frame has a square bar shape extending in the left and right directions, the support frame is in contact with the lower surface and the rear surface of the front frame, the side frame is in contact with the rear surface of the support frame and the upper surface of the front frame, and the frame assembly may further include a fixed frame located in front of the front frame and fastened to the side frame and the support frame.
  • first screw inserted from the rear of the support frame and fastened to the front frame
  • second screw inserted from the upper surface of the side frame, penetrating the front frame and fastened to the support frame
  • It may include a third screw that is inserted from the front of the fixing frame and fastened to the side frame and the support frame.
  • Lidar or camera coupled to the front of the base plate; It may include a sensor cable that connects the lidar or camera and the substrate module and passes under the lower part of the front frame.
  • the lower housing includes an opening formed on a rear and upper surface of the lower housing and exposing the substrate module; And it may include an L-shaped service cover covering the opening.
  • a tray frame coupled to the upper part of the lower housing and extending upward; And it may include a tray module coupled to the tray frame.
  • connection frame coupled to both sides of the front frame, and the tray frame may be fastened to the connection frame.
  • the traveling robot of the present invention has the advantage of being easy to maintain because the rear direction of the frame assembly on which electronic components are mounted is open.
  • the driving robot of the present invention is easy to maintain because the board module and battery can be easily separated and assembled.
  • the traveling robot of the present invention can secure the performance of the antenna by separating the arrangement of the antenna and other parts.
  • the caster is connected in series to the caster housing, enabling a stable suspension structure without the caster colliding with the housing.
  • Figure 1 is a diagram showing a 5G network-based cloud system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram for explaining the configuration of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a front perspective view of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a rear perspective view of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exploded perspective view of the lower part of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an exploded rear perspective view of the service cover of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a rear perspective view showing a state in which the second lower case of the traveling robot according to an embodiment of the present invention is separated.
  • Figure 9 is a diagram showing a frame assembly of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is a plan view showing the lower electrical part of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a rear view showing the lower electrical part of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a cross-sectional view taken along line C-C of Figure 9.
  • Figure 13 is a diagram for explaining a method of fastening the battery of a traveling robot to a frame assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 14 is a diagram for explaining a method of fastening the substrate module of a traveling robot to a frame assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 15 is a diagram showing a frame assembly and a traveling unit of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 16 is a cross-sectional view taken along line D-D of Figure 15.
  • Figure 17 is a diagram showing the main wheel of a traveling robot according to an embodiment of the present invention.
  • a robot is a mechanical device that can automatically perform certain tasks or operations.
  • the robot may be controlled by an external control device or may have a built-in control device. It can perform tasks that are difficult for humans to perform, such as repeating only preset movements, lifting heavy objects, performing precise tasks, and working in extreme environments.
  • a driving unit including an actuator or motor can be provided to perform various physical movements such as moving robot joints.
  • a driving part In order to perform driving functions, it is equipped with a driving part and can include wheels, brackets, casters, motors, etc., and robots equipped with artificial intelligence are emerging to identify surrounding obstacles and drive around them.
  • Machine learning refers to the field of defining various problems dealt with in the field of artificial intelligence and researching methodologies to solve them. do.
  • Machine learning is also defined as an algorithm that improves the performance of a task through consistent experience.
  • ANN Artificial Neural Network
  • ANN is a model used in machine learning. It can refer to an overall model with problem-solving capabilities that is composed of artificial neurons (nodes) that form a network through the combination of synapses. Artificial neural networks can be defined by connection patterns between neurons in different layers, a learning process that updates model parameters, and an activation function that generates output values.
  • An artificial neural network may include an input layer, an output layer, and optionally one or more hidden layers. Each layer includes one or more neurons, and the artificial neural network may include synapses connecting neurons.
  • each neuron can output the function value of the activation function for the input signals, weight, and bias input through the synapse.
  • Model parameters refer to parameters determined through learning and include the weight of synaptic connections and the bias of neurons.
  • Hyperparameters refer to parameters that must be set before learning in a machine learning algorithm and include learning rate, number of repetitions, mini-batch size, initialization function, etc.
  • the purpose of artificial neural network learning can be seen as determining model parameters that minimize the loss function depending on the purpose or field of use of the robot.
  • the loss function can be used as an indicator to determine optimal model parameters in the learning process of an artificial neural network.
  • Machine learning can be classified into supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning depending on the learning method.
  • Supervised learning refers to a method of training an artificial neural network with a given label for the learning data.
  • a label refers to the correct answer (or result value) that the artificial neural network must infer when learning data is input to the artificial neural network. It can mean.
  • Unsupervised learning can refer to a method of training an artificial neural network in a state where no labels for training data are given.
  • Reinforcement learning can refer to a learning method in which an agent defined within an environment learns to select an action or action sequence that maximizes the cumulative reward in each state.
  • machine learning implemented with a deep neural network is also called deep learning, and deep learning is a part of machine learning.
  • machine learning is used to include deep learning.
  • robots can be implemented as guide robots, transport robots, cleaning robots, wearable robots, entertainment robots, pet robots, and unmanned flying robots.
  • a robot may include a robot control module to control its movements, and the robot control module may mean a software module or a chip implementing it as hardware.
  • the robot uses sensor information obtained from various types of sensors to obtain status information of the robot, detect (recognize) the surrounding environment and objects, generate map data, determine movement path and driving plan, or provide information to the user. It can determine a response to an interaction or determine an action.
  • the robot can perform the above operations using a learning model composed of at least one artificial neural network.
  • a robot can recognize the surrounding environment and objects using a learning model, and can determine an action using the recognized surrounding environment information or object information.
  • the learning model may be learned directly from the robot or from an external device such as an AI server.
  • the robot can perform actions by directly generating results using a learning model, but it can also perform actions by transmitting sensor information to an external device such as an AI server and receiving the results generated accordingly.
  • Artificial intelligence allows robots to perform autonomous driving. It refers to a technology that can determine the optimal path on its own and move around while avoiding obstacles.
  • Currently applied autonomous driving technologies include technology that maintains the driving lane, technology that automatically adjusts speed such as adaptive cruise control, and technology that automatically follows a set path. This can include driving technology that automatically sets the route once the destination is set.
  • Sensors include proximity sensors, illumination sensors, acceleration sensors, magnetic sensors, gyro sensors, inertial sensors, RGB sensors, IR sensors, fingerprint recognition sensors, ultrasonic sensors, light sensors, microphones, lidar, and radar.
  • autonomous driving can be performed using image information collected through RGBC cameras, infrared cameras, etc., and sound information collected through microphones. Additionally, the vehicle can be driven based on information input through the user input unit. Map data, location information, and surrounding situation information collected through the wireless communication unit are also necessary information for autonomous driving.
  • Map data may include object identification information about various objects placed in the space where the robot moves.
  • map data may include object identification information for fixed objects such as walls and doors and movable objects such as flower pots and desks.
  • object identification information may include name, type, distance, location, etc.
  • robots are essentially equipped with sensors, various input units, and wireless communication units to collect data that can be learned by artificial intelligence, and can perform optimal operations by combining various types of information.
  • the learning processor that performs artificial intelligence can be mounted on the control unit of the robot to perform learning, or the collected information can be transmitted to the servo and learned through the server, and the learning results can be sent back to the robot to perform autonomous driving based on this. You can.
  • Robots equipped with artificial intelligence can collect surrounding information even in new places to create an entire map, and the large amount of information accumulated in places within the main activity radius allows for more accurate autonomous driving.
  • a touch screen or buttons can be provided to receive user input, and commands can also be received by recognizing the user's voice.
  • the processor uses at least one of a STT (Speech To Text) engine to convert voice input into a string or a Natural Language Processing (NLP) engine to obtain intent information of natural language, and the intent corresponding to the user input. Information can be obtained.
  • STT Seech To Text
  • NLP Natural Language Processing
  • At this time, at least one of the STT engine or the NLP engine may be composed of at least a portion of an artificial neural network learned according to a machine learning algorithm.
  • at least one of the STT engine or the NLP engine may be learned by a learning processor, a learning processor of an AI server, or distributed processing thereof.
  • Figure 1 shows a 5G network-based cloud system 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the cloud system 1000 may include a traveling robot 100, a mobile terminal 300, a robot control system 200, various devices 400, and a 5G network 500.
  • the traveling robot 100 is a robot that transports goods from a starting point to a destination. If the driving robot 100 is a transport robot that delivers goods, it can move directly from the logistics center to the destination, and the goods can be loaded into a vehicle and moved from the logistics center to the vicinity of the destination, then get off near the destination and move to the destination.
  • the traveling robot 100 can move goods to their destination not only outdoors but also indoors.
  • the driving robot 100 may be implemented as an Automated Guided Vehicle (AGV), and the AGV may be a transportation device moved by sensors on the floor, magnetic fields, vision devices, etc.
  • AGV Automated Guided Vehicle
  • the traveling robot 100 is a serving robot that transports food, it must transport dishes safely while avoiding people and fixed obstacles such as indoor tables. There is a tray for placing dishes, and unlike transportation robots, the cover is omitted to make it easy to put in and take out.
  • the bowl has an open top, so it must be able to run smoothly so that it can run more stably than a transport robot in case it tilts or falls.
  • the mobile terminal 300 can communicate with the driving robot 100 through the 5G network 500.
  • the mobile terminal 300 may be a device owned by a user who installs a partition in a storage area to load goods, or a device owned by a recipient of the loaded goods.
  • the mobile terminal 300 can provide information based on images, and the mobile terminal 300 can be a mobile phone, a smart phone, or a wearable device (e.g., a watch-type terminal (smartwatch), a glass-type device). It may include mobile devices such as terminals (smart glass) and head mounted displays (HMDs).
  • HMDs head mounted displays
  • the robot control system 200 can remotely control the driving robot 100 and respond to various requests from the driving robot 100.
  • the robot control system 200 may perform calculations using artificial intelligence based on a request from the traveling robot 100.
  • the robot control system 200 can set the movement path of the driving robot 100, and when there are multiple destinations, the robot control system 200 can set the movement order of the destinations.
  • Various devices 400 may include a personal computer (PC, 400a), an autonomous vehicle (400b), a home robot (400c), etc.
  • PC, 400a personal computer
  • 400b autonomous vehicle
  • 400c home robot
  • Various devices 400 can be connected wired or wirelessly with the driving robot 100, mobile terminal 300, robot control system 200, etc. through the 5G network 500.
  • the driving robot 100, mobile terminal 300, robot control system 200, and various devices 400 are all equipped with a 5G module and can transmit and receive data at a speed of 100Mbps to 20Gbps (or higher), thereby providing high capacity.
  • Video files can be transmitted to various devices and can be operated at low power to minimize power consumption.
  • the transmission speed may be implemented differently depending on the embodiment.
  • the 5G network 500 may include a 5G mobile communication network, a local area network, the Internet, etc., and may provide a communication environment for devices in a wired or wireless manner.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention. The description will be made with reference to FIGS. 3 to 5 showing the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the traveling robot 100 may include a body including a storage area 50, and components described later may be included in the body.
  • the driving robot 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a sensor unit 140, an output unit 150, a memory 185, a wheel drive unit 170, a control unit 180, and a power supply unit 190. It can be included.
  • the components shown in FIG. 2 are not essential for implementing the driving robot 100, so the driving robot 100 described in this specification may have more or less components than the components listed above. there is.
  • the communication unit 110 may include a wired or wireless communication module capable of communicating with the robot control system 200.
  • the communication unit 110 may include Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Long Term Evolution (LTE), 5G, Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), It can be equipped with modules for Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), ZigBee, and NFC (Near Field Communication) communication.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G Fifth Generation
  • WLAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Bluetooth Bluetooth
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • the input unit 120 may include a user input unit 122 for receiving information from a user.
  • the input unit 120 may include a camera 121 for inputting video signals and a microphone 123 (hereinafter referred to as a microphone) for receiving audio signals.
  • the camera 121 or the microphone 123 may be treated as a sensor, and the signal obtained from the camera 121 or the microphone 123 may be referred to as sensing data or sensor information.
  • the input unit 120 may acquire learning data for model learning and input data to be used when obtaining an output using the learning model.
  • the input unit 120 may acquire unprocessed input data, and in this case, the control unit 180 may extract input features by preprocessing the input data.
  • the cameras 121 are located in front to detect obstacles in front, and as shown in FIG. 3, a plurality of cameras 121 may be arranged at different angles. A plurality of cameras 121 with different shooting directions may be provided, such as a camera that recognizes the wide front and a camera that photographs the floor.
  • cameras with different functions may be provided.
  • a wide-angle camera, an infrared camera, etc. may be provided.
  • the camera acts as a sensor unit 140 and can serve to detect surrounding objects.
  • the user input unit 122 may include buttons or a touch panel overlapping with the display 151. Alternatively, a user command may be input remotely through the communication unit 110. In this case, the user input unit 122 may include a personal computer 400 or a remote control device provided separately from the driving robot 100.
  • the user input unit 122 includes all methods for receiving user commands, the user commands can be recognized through voice recognition. That is, a voice recognition device that extracts user commands by analyzing the voice collected by the microphone 123 can also serve as the user input unit 122.
  • the input unit 120 may include a product information input unit, which can receive product size information, weight information, destination information, and information on the transport requester. At this time, the product information input unit may include a code reader.
  • the sensor unit 140 may use various sensors to obtain at least one of internal information of the driving robot 100, information about the surrounding environment of the driving robot 100, and user information.
  • the sensor unit 140 may include various types of sensors to recognize the surroundings for autonomous driving. Representative examples include a distance sensor or proximity sensor 141 and LIDAR 142.
  • the proximity sensor 141 may include an ultrasonic sensor that recognizes a nearby object and determines the distance to the object based on the return time of the emitted ultrasonic waves.
  • a plurality of proximity sensors may be provided along the circumference, and may also be provided on the upper side to detect obstacles on the upper side.
  • Lidar is a device that emits a laser pulse and receives the light reflected from surrounding objects to accurately depict the surroundings. Like radar, the principle is similar, but the electromagnetic waves used are different, so the technology and scope of use are different.
  • LIDAR uses a longer wavelength than this and is used to measure not only the distance to the target object, but also the speed and direction of movement, temperature, and analysis and concentration of surrounding atmospheric substances.
  • the sensor unit 140 may include an illumination sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gyro sensor, an inertial sensor, an RGB sensor, an infrared sensor, a fingerprint recognition sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a hall sensor, etc.
  • the output unit 150 may generate output related to vision, hearing, or tactile sensation.
  • the output unit 150 may include an optical output unit that outputs visual information, a display 151, etc., and outputs auditory information. It may include a speaker 152 that outputs an ultrasonic signal belonging to an inaudible frequency, an ultrasonic output unit that outputs an ultrasonic signal belonging to an inaudible frequency, and a haptic module that outputs tactile information.
  • the memory 185 stores data supporting various functions of the driving robot 100.
  • the memory 185 may store a number of application programs (application programs or applications) running on the driving robot 100, data for operating the driving robot 100, and commands.
  • the memory 185 can store information necessary to perform calculations using artificial intelligence, machine learning, and artificial neural networks.
  • Memory 185 may store a deep neural network model.
  • the deep neural network model can be used to infer a result value for new input data other than learning data, and the inferred value can be used as the basis for a decision to perform a certain operation.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the processor 190 and supplies power to each component of the driving robot 100.
  • This power supply unit 190 includes a battery 191, and the battery 191 may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • the battery can be charged using a wired or wireless charging method, and the wireless charging method may include a magnetic induction method or a magnetic resonance method.
  • the traveling unit 170 is a means for moving the traveling robot 100 and may include wheels or legs, and may include a wheel driving unit and a leg driving unit that control them.
  • the driving robot 100 including the body can be moved by controlling a plurality of wheels provided on the bottom surface of the wheel drive unit.
  • the wheel may include a main wheel 171 for fast driving, a caster 173 for changing direction, and an auxiliary caster for stable driving to prevent the loaded item (L) from falling during driving.
  • the leg driving unit may control a plurality of legs according to the control of the control unit 180 to move the body.
  • the plurality of legs may correspond to a configuration that allows the traveling robot 100 to walk or run.
  • the plurality of legs may be implemented as four, but the embodiment is not limited to this.
  • the plurality of legs may be combined with the body to form an integrated body, and may be implemented as detachable from the body.
  • the traveling robot 100 may move its body through the traveling unit 170 including at least one of a wheel driving unit and/or a leg driving unit.
  • a wheel driving unit and/or a leg driving unit.
  • the wheel drive unit is mounted on the mobile robot 100 will mainly be described.
  • the control unit 180 is a module that controls the components of the driving robot 100.
  • the control unit 180 may refer to a data processing device built into hardware that has a physically structured circuit to perform functions expressed by codes or commands included in a program. Examples of data processing devices built into hardware include a microprocessor, central processing unit (CPU), processor core, multiprocessor, and application-specific integrated (ASIC). circuit) and FPGA (field programmable gate array), etc., but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the traveling robot 100 includes a loading area 50 in the main body, and the loading area 50 may include a side wall or cover 10 to protect it from falling.
  • the loading area 50 may include a side wall or cover 10 to protect it from falling. Referring to FIG. 3, it is shown as being provided with a cover 10, but it is also possible to omit the top surface and provide only the side walls.
  • the loading area 50 does not have separate floor divisions in the drawing, but is composed of a plurality of floors and can be divided by floor to load a plurality of goods. After unloading the goods (L) in the lower layer, the upper goods are moved to the lower floor. Additional goods can be unloaded.
  • the control unit 180 may collect at least one of the number information, weight information, size information, delivery order information, and security level information of the articles L to be placed in the loading area 50.
  • the control unit 180 may collect the above information through the input unit 120.
  • the input of the input unit 120 may also include a touch input on the display.
  • control unit 180 may transmit information on the article L loaded in the loading area 50 to the mobile terminal (200 in FIG. 1) through the communication unit 110.
  • Figure 3 is a front perspective view of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a rear perspective view of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the lower part 101 which includes the driving part 170, the substrate module 181, and the battery 191, of the driving robot 100 of the present invention is used as a robot with a driving function, such as a serving robot, transportation robot, or sterilization robot. Can be applied to all.
  • the description is based on the serving robot equipped with the tray module 131 at the top shown in FIGS. 3 and 4, but it can also be applied to other types of traveling robots 100.
  • the lower portion 101 may include a frame assembly 104 for mounting electronic components and a traveling portion 170 located below the frame assembly 104 and responsible for moving the traveling robot 100.
  • the electrical component mounted on the frame assembly 104 is a control unit responsible for controlling the traveling robot 100, and a substrate module 181 composed of a plurality of ICs and a substrate is mounted. Additionally, a battery 191 that supplies power, various sensors to assist driving, and a camera 121 may be mounted. A speaker 152 or an LED lamp for output may be mounted.
  • the display 151 can be responsible for touch input and visual output. Since touch input is performed with the hand and visual output is recognized with the eyes, it is placed on the upper part 102 in consideration of the user's height.
  • the lower portion 101 includes lower housings 1011, 1012, 1013, 1014, and 1015 that form the exterior, and the lower structure 101 may have a cylindrical or square box shape.
  • the lower structure 101 is configured to have a lower height compared to the width, thereby ensuring stability when the traveling robot 100 travels.
  • the tray module 131 which is the upper part 102
  • the center of gravity may move upward, so most electronic components can be placed on the lower part 101 to lower the center of gravity.
  • the frame assembly 104 of the lower part 101 is made of a metal material, so that the weight of the lower part 101 can be made larger than that of the upper part. In order to secure more weight of the lower part 101, a weight may be additionally provided on the lower part 101.
  • a lidar 142 In front of the lower part 101, a lidar 142, a camera 121, a proximity sensor, etc. may be placed. Because the LiDAR 142 has a wide detection angle, it can be seated in the groove 1016 inserted from the front to the rear as shown in FIG. 3.
  • the groove portion 1016 may have a shape extending horizontally and extending laterally to about 1/3 of the groove portion 1016 in the back direction.
  • the camera 121 may be located in front of the upper surface of the lower part 101.
  • the traveling robot 101 is equipped with a plurality of cameras arranged at different angles and can recognize objects in a wide range. That is, the camera 121 may include at least one of a first camera 121 facing forward, a second camera 121 tilted diagonally upward, and a third camera 121 tilted diagonally downward.
  • the driving part 170 located below the lower part 101 includes a plurality of wheels, and more specifically, the main wheel 171 including a motor 1715 that provides driving force and controls the direction to ensure driving safety. It may include a caster 173 for lifting.
  • the main wheel 171 travels by receiving rotational force around the axis of the motor extending laterally, and the caster body 1732 to which the caster wheel 1731 is connected can rotate around the shaft 1736 extending in the vertical direction. It can be coupled to the lower part 101.
  • the upper portion 101 includes a tray frame 1055 extending upward from the lower housing and a tray module 131 coupled to the tray frame 1055.
  • a pair of tray frames 1055 may extend upward from both left and right sides, and the tray module 131 is a tray holder coupled to the tray frame 1055 on both sides ( 133).
  • the tray frame 1055 has a shape that is inclined diagonally toward the back, and a relatively wide space in front of the tray frame 1055 is secured to make it easier to insert and remove dishes.
  • the upper ends of the pair of tray frames 1055 may include head frames 1021 connected to each other.
  • the display 151 described above may be located in front of the head frame 1021.
  • Electronic components other than the display 151 are not located in the head frame 1021 and may be provided with an upper basket 1025 as shown in FIG. 5.
  • a slide basket 106 mounted on the upper surface of the lower housing may be further provided. Since the slide basket 106 is supported by the upper surface of the lower housing, it can store relatively heavy objects such as empty dishes. Because it is deep, soup does not flow, and it can be separated from the traveling robot 100 using a slide method, making it easy to move and wash items.
  • the slide basket 106 may be located between the tray module 131 and the upper surface of the lower housing.
  • the tray module 131 is shown as being located directly above the slide basket 106, but the slide basket 106 is It may be placed at a position spaced apart from the tray module 131 by a predetermined distance.
  • the slide basket 106 can only be pulled out in the rear direction and can be pulled out in other directions. It is not easily withdrawn and can be driven stably.
  • a handle may be provided on the rear side to facilitate pulling the slide basket 106 in the rear direction.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the upper part 101 is separable from the lower part 101, and when the side case forming the exterior of the tray frame 1055 is separated, the connection frame 1045 and the tray frame 1055 extending upward from the lower part 101 are formed. )'s fastening part may be exposed.
  • the upper part 101 can be separated from the lower part 101 as shown in FIG. 5 by removing the screws that fasten the connection frame 1045 and the tray frame 1055.
  • the electronic components of the upper part 101 include a load cell 135 that senses the weight of the display 151 and the tray module 131, and the electronic components are connected to the lower part by a cable along the extension direction of the tray frame 1055. It can be connected to the substrate module 181, which is a control unit located at (101).
  • Figure 6 is an exploded perspective view of the lower part 101 of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the lower housing forming the exterior of the lower part 101 may include a first case 1011 located at the front, a second case 1012 located at the rear, and a third case 1013 forming the upper surface. .
  • the frame assembly 104, the running part 170, the substrate module 181, and the battery 191 will be mounted on the electrical part surrounded by the first case 1011, the second case 1012, and the third case 1013. You can.
  • the camera case protruding from the front of the lower part 101 may be provided as a separate case independent of the first case 1011 or the third case 1013, and as shown in FIG. 6, the third case 1013 ) may protrude to form the camera 121 case. Since the front of the camera 121 has a transparent glass that transmits light, a camera cover 1014 can be provided separately as shown in FIG. 6.
  • Figure 7 is an exploded rear perspective view of the service cover 1015 of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a service cover 1015 that is easily detachable may be included so that the lower housing can be easily opened to repair electronic components mounted on the lower portion 101.
  • the lower housing may have large openings on the top and back surfaces so that the substrate module 181 is sufficiently exposed and repairable without removing the substrate module 181 from the lower housing.
  • the service cover 1015 may have an L-shaped bent shape corresponding to the opening.
  • the frame assembly 104 may be made of a metal material having rigidity so that electronic components can be seated, and may include a plate-shaped or bar-shaped member. Waffle-shaped ribs can be formed on the surface for rigidity.
  • the frame assembly 104 may include a base plate 1040, a front frame 1041, a side frame 1042, a support frame 1043, a fixed frame 1044, and a connection frame 1045.
  • the base plate 1040 is a plate-shaped member disposed in a horizontal direction and may form the bottom surface of the lower portion 101.
  • the main wheel 171 and the caster 173 can be coupled to the lower part of the base plate 1040 as the traveling part 170.
  • This embodiment may have one main wheel 171 on each left and right side and four casters 173 arranged at the corners.
  • the number of casters 173 is not limited to this and can be added or subtracted.
  • the caster 173 may rotate around the vertical shaft 1736 as described above.
  • a cup-shaped caster housing 174 with an open bottom may be included.
  • the caster housing 174 may have a shape that protrudes upward from the base plate 1040.
  • Electronic components such as a battery 191, a substrate module 181, a lidar 142, a camera 121, and antennas 111, 112, and 113 may be mounted on the base plate 1040.
  • Electronic components may be fastened to and fixed to the frames 1041, 1042, 1043, 1044, and 1045 arranged in a grid shape.
  • Figure 8 is a rear perspective view showing the lower second case 1012 of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention in a separated state. If the board module 181 or battery 191 needs to be removed for repair or replacement, it is difficult to remove it just by opening the service cover 1015. When the second case 1012 is separated, the back of the lower part 101 is opened, as shown in FIG. 8, and the back of the substrate module 181 or the battery 191 can be fully exposed.
  • the frame assembly 104 of the present invention has no frame located in the rear direction. That is, the substrate module 181 and the battery 191 can be separated in the rear direction without disassembling the frame assembly 104, making assembly and maintenance easy.
  • a battery 191 located on top of the base plate 1040 and a substrate module 181 located above it are shown.
  • the battery 191 is heavier than the substrate module 181, and the battery 191 can be placed under the substrate module 181 so that the substrate module 181 is immediately exposed when the service cover 1015 is opened.
  • Figure 9 is a diagram showing the frame assembly 104 of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the back of the frame assembly 104 is open and the left and right sides are closed by plate-shaped side frames 1042. As described above, since the back is open, there is an advantage that the battery 191 or the substrate module 181 can be easily assembled and disassembled.
  • the frame assembly 104 includes a plate-shaped base plate 1040 on which the battery 191 is mounted, a pair of side frames 1042 located on both left and right sides, and a pair of side frames 1042 connected in the front direction. And may include a front frame 1041 extending in the horizontal direction.
  • the base plate 1040 is a plate-shaped member with rigidity.
  • the position of the main wheel 171 disposed below is formed to be concave, and the portion where the caster housing 174 is coupled may be formed with an opening.
  • the caster housing 174 coupled to the base plate 1040 can be placed at the four corners of the base plate 1040, and the upper surface of the caster housing 174 can be used to support components mounted on the lower part 101. You can.
  • the side frame 1042 is a pair of plate-shaped members disposed on both left and right sides and may include grid-shaped ribs for rigidity.
  • a battery 191 and a substrate module 181 may be seated between a pair of side frames 1042, and antennas 111, 112, and 113 may be disposed outside the side frames 1042.
  • FIG. 10 is a plan view showing the lower electrical parts of the driving robot 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a rear view showing the lower electrical parts of the driving robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the lower part of Figure 10 is the front and the upper part is the back.
  • the space between a pair of side frames 1042 can be called the inner and the space located in the left and right directions can be called the outer, and the battery 191 and the substrate module 181 are located on the inside. ) may be located, and the antenna radiators 111, 112, and 113 may be located on the outside.
  • antenna radiators 111, 112, and 113 may be located on the left and right outer sides of the side frame 1042.
  • the WIFI antenna 112 and ESPNOW antenna 113, which perform short-distance wireless communication, can be placed one on one side, and the LTE antenna 111, which uses relatively short waves, can be installed one on each side on the left and right.
  • the side frame 1042 is made of a metal material, so that the influence of electronic components located inside the side frame 1042 on the radiation performance of the antennas 111, 112, and 113 located outside can be minimized.
  • the side frame 1042 does not pass electromagnetic waves, mobile communication signals using short waves do not reach the other side of the side frame 1042. Therefore, one pair can be provided on the left and right.
  • the antenna cable 1881 connecting the antenna radiator located outside the side frame 1042 and the substrate module 181 is connected to the side frame (1881), as shown in FIG. 10. It can be connected to the substrate module 181 by going around the rear of 1042).
  • the cable 1882 connecting the substrate module 181 with structures such as the camera 121 and lidar 142 located in the front is connected to the lower part or the bar-shaped front frame 1041. It can be connected to the connector on the back of the substrate module 181 past the top.
  • the rear of the pair of side frames 1042 may be seated on the upper surface of the caster housing 174, and the front may be supported by the support frame 1043.
  • the support frame 1043 extends vertically from the base plate 1040 and can be supported by being fastened to the front frame 1041 as well as the side frame 1042.
  • the front frame 1041 coupled to the upper side of the support frame 1043 may be placed at a predetermined distance from the base plate 1040.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 9, showing a front frame 1041, a side frame 1042, a support frame 1043, and a fixed frame 1044.
  • the front frame 1041 has a bar shape with a square cross-section and can be fastened with a support frame 1043, a side frame 1042, and a fixing frame 1044 in contact with each side of the square.
  • the support frame 1043 is fixed vertically on the base plate 1040, and the front frame 1041 is placed on top of the support frame 1043.
  • the upper end of the support frame 1043 is bent into an L shape, so that it can contact the lower and rear surfaces of the square cross-section of the front frame 1041.
  • the front frame 1041 may be placed at the top of the L-shape of the support frame 1043 so that the lower surface and the rear surface are in contact with each other.
  • the front frame 1041 and the support frame 1043 can be fixed by inserting the first screw (S1) from the rear direction of the support frame 1043.
  • It includes an end having an L-shape in front of the side frame 1042, and can be arranged to contact the rear surface of the support frame 1043 and the upper surface of the front frame 1041.
  • the side frame 1042 is disposed on the back of the support frame 1043 while covering the first screw (S1) fastening the support frame 1043 and the front frame 1041, and is located on the upper surface of the front frame 1041. It can be fastened to the front frame 1041 through a second screw (S2) penetrating the part.
  • the second screw S2 can penetrate the front frame 1041 and fasten to the support frame 1043.
  • the fixing frame 1044 can increase the fastening force with the front frame 1041 so that the side frame 1042 and the support frame 1043 do not deviate in the rear direction.
  • the rectangular cross-section of the front frame 1041 can be tightly fixed by being surrounded by a support frame 1043, a side frame 1042, and a fixing frame 1044.
  • the front frame 1041 includes a connection frame 1045 connected to the upper part 101 at both ends.
  • the connection frame 1045 is fastened to the lower end of the tray frame 1055 to support the upper part 102 and can support the weight of the upper part 101.
  • the support bar 1046 may include a support bar 1046 coupled to the upper surface of the base plate 1040.
  • the support bar 1046 is a bar-shaped member extending long in the front-back direction and can guide the fastening of the battery 191 while reinforcing the rigidity of the base plate 1040.
  • a pair of support bars 1046 may be provided in the left and right directions, and the battery 191 may slide in the forward and backward direction along the support bar 1046.
  • the substrate module 181 has a width corresponding to the width of a pair of side frames 1042 and can be fixed at both ends to the side frames 1042.
  • the battery 191 is located on the base plate 1040 and between the caster housings 174 coupled to the base plate 1040. Since the width of the pair of caster housings 174 located on the left and right is smaller than that of the pair of side frames 1042, the battery 191 may have a smaller left and right width than the substrate module 181.
  • the width of the battery 191 is made larger, it is difficult to assemble and separate the slide in the front and back directions.
  • the width of the battery 191 is determined by the pair of casters 173 in the left and right directions. It can be formed to be less than the width between modules.
  • Figure 13 is a diagram for explaining a method of fastening the battery 191 of the traveling robot 100 to the frame assembly 104 according to an embodiment of the present invention.
  • a pair of support bars 1046 located on the base plate 1040 may be formed in an L shape and include rails 10461 facing each other.
  • the front bracket 1911 coupled to the front of the battery 191 may include a guide protrusion 1912 mounted on the rail of the support bar 1046.
  • Figure 13 (b) is a cross-sectional view A-A of Figure 8.
  • the guide protrusion 1912 which has moved to the end of the rail 10461 of the support bar 1046, is inserted into and fixed to the battery clip 10468 formed at the end of the support bar 1046. It can be.
  • the guide protrusion 1912 not only protrudes laterally toward the rail 10461, but also protrudes forward to be inserted into the battery clip 10468.
  • the battery clip 10468 applies a pressing force from the upper side of the guide protrusion 1912, so that the guide protrusion 1912 can be fixed by being inserted between the rail 10461 of the support bar 1046 and the battery clip 10468.
  • the battery clip (10468) temporarily fixes the battery (191) before fastening it with the screw (S6) to prevent the battery (191) from shaking and causing a fastening defect when fastening the screw (S6). 191) can be fixed.
  • the screw (S6) can be fixed to the support bar 1046 by penetrating the rear bracket 1913 located at the rear of the battery 191.
  • the front bracket 1911 is fixed by being inserted into the rail 10467 and the battery clip 10468 of the support bar 1046, and the rear bracket 1913 is fastened to the support bar 1046 with a screw (S6) to secure the battery 191. It can be stably fixed to the frame assembly 104.
  • the battery 191 can be easily replaced by removing the screw (S6) and pulling the battery 191 toward the back.
  • the rear bracket 1913 may serve as a handle to remove the battery 191.
  • Figure 14 is a diagram for explaining a method of fastening the substrate module 181 of the traveling robot 100 to the frame assembly 104 according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate module 181 can be fastened to the frame assembly 104 by pushing it from the back to the front. Since the substrate module 181 has a width corresponding to the gap between the pair of side frames 1042, both ends of the substrate module 181 can move along the substrate rail 10427 formed on the side frame 1042.
  • the substrate module 181 moves forward along the substrate rail 10427, and an end of the substrate rail 10427 may include a substrate clip 10428 to which the substrate module 181 is fixed.
  • the substrate clip 10428 may fix the substrate module 181 by pressing the front end of the substrate module 181 moving along the substrate rail 10427 from the upward direction.
  • the substrate module 181 can be fixed to the substrate rail 10427 with a screw (S5) at the rear end of the substrate rail 10427.
  • the substrate module 181 can be simply separated from the frame assembly 104 by removing the screw (S5) and pulling the substrate module 181 toward the rear.
  • Figure 15 is a diagram showing the frame assembly 104 and the traveling unit 170 of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the traveling unit 170 includes a caster 173 fixed to the inside of the caster housing 174 and a main wheel 171 coupled to the side of the frame assembly 104.
  • dampers 1718 and 1738 may be included between the frame assembly 104 and the traveling unit 170 to absorb them rather than transmit them to the tray module 131 located at the top.
  • the dampers 1718 and 1738 include an elastic material, and in this embodiment, coil spring type dampers 1718 and 1738 can be used.
  • Figure 16 shows a caster 173 according to one aspect of the present invention and a conventional caster 173.
  • Figure 16 (a) is a cross-sectional view taken along line D-D of Figure 15, and
  • Figure 16 (b) is a conceptual diagram of a conventional caster 173.
  • a caster damper 1738 is fixed to the top of the caster housing 174 and expands and contracts in the vertical direction, and is coupled to the bottom of the caster damper 1738 and vertically It may include a shaft 1736 that moves in one direction.
  • the caster 173 may be composed of a caster body 1732 rotatably coupled to the shaft 1736 and a caster wheel 1731 rotatably coupled to the cast body about a horizontal axis, and has a cup-shaped caster housing. (174) may be arranged to surround the caster (173).
  • Figure 16 (b) relates to a conventional caster 173.
  • the conventional caster 173 is provided with a rotating part rotating about a vertical axis on the upper part of the caster body 1732, and the caster body 1732 A separate bracket was used to fasten to the shaft 1736.
  • the caster 173 of this embodiment is rotatably coupled directly to the shaft 1736, so that a separate rotating part or bracket can be omitted, thereby preventing shock from occurring when the bracket hits the upper part of the caster housing 174.
  • the height of the caster 173 can be lowered.
  • Figure 17 is a diagram showing the main wheel 171 of the traveling robot 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the main wheel 171 requires a traveling motor 1715 to provide power.
  • the main wheel 171 is coupled to the travel motor 1715 and can rotate when the travel motor 1715 is driven.
  • the travel motor 1715 is coupled to the wheel frame 1716, and one side of the wheel frame 1716 is hinged to the support frame 1043 so that it can move with respect to the support frame 1046.
  • a wheel damper 1718 connected between the wheel frame 1716 and the side frame 1042 may be included.
  • One side of the wheel frame 1716 is rotatably coupled to the frame assembly 104 (1717), and the other side has a wheel damper 1718.
  • the wheel damper 1718 is compressed and the wheel frame 1716 is While rotating, the position of the main wheel 171 with respect to the base plate 1040 may change.
  • the frame assembly 104 can continue to travel without shaking.
  • the traveling robot 100 of the present invention has the advantage of being easy to maintain because the rear side of the frame assembly 104 on which electronic components are mounted is open.
  • the traveling robot 100 of the present invention is easy to maintain because the board module 181 and the battery 191 can be easily separated and assembled.
  • the traveling robot of the present invention can secure the performance of the antenna by separating the arrangement of the antenna and other parts.
  • the caster 173 is connected in series to the caster housing 174, so that the caster 173 does not collide with the housing and a stable suspension structure can be implemented.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

하부 하우징; 상기 하부 하우징 내부에 위치하는 프레임 조립체; 상기 프레임 조립체의 하부에 위치하는 주행부; 상기 프레임 조립체에 안착되는 배터리; 및 상기 프레임 조립체에 결합되며 상기 배터리의 상부에 위치하는 기판모듈을 포함하고, 상기 프레임 조립체는 베이스 플레이트; 상기 배터리의 좌우 양측에 위치하는 한 쌍의 사이드 프레임; 및 상기 프레임 조립체의 전방에 위치하고 상기 한 쌍의 사이드 프레임과 연결되는 프론트 프레임을 포함하는 주행로봇은 전자부품이 실장되는 프레임 조립체의 배면방향이 개방되어 유지보수에 용이한 장점이 있다.

Description

주행로봇
본 발명은 조립 및 분리 구조가 간결하여 유지보수가 용이하고 실장공간의 공간활용을 합리적으로 구성한 주행로봇에 관한 것이다.
공장 자동화의 일 부분을 담당하기 위해, 로봇은 산업용으로 개발되어 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되고 있는바, 의료용 로봇과 우주항공용 로봇뿐만 아니라 일상 생활에서 사용될 수 있는 로봇도 개발되고 있다.
이러한 일상 생활용 로봇은 사용자의 명령에 응답하여 특정 서비스(예를 들어, 쇼핑, 서빙, 대화, 청소 등)를 제공할 수 있도록 개발되고 있다. 특정 장소에서 고정적으로 반복작업을 하는 산업용 로봇이나, 의료용이나 우주 항공용과 같이 고가의 비용을 들여 특정한 전문적인 기능을 수행하는 것과 달리 일상 생활용 로봇은 주행기능, 소통기능이 중요하며 제조 비용도 너무 과도한 경우 보급이 어려운 문제가 있다.
특히 사람과 같이 이족보행을 하지 않고 바퀴를 이용하여 이동하므로 바닥의 요철을 넘는 동작이나 장애물을 피해서 이동할 수 있어야 하여 바닥의 요철을 넘더라도 넘어지지 않고 충격을 최소화 할 수 있어야 하고, 장애물을 피할 수 있도록 여러 센서를 이용하여 빠른 판단을 할 수 있어야 한다.
이러한 로봇의 일 예로 최근 개발이 활발히 이루어지는 로봇은 국수나 스프 등의 액체류 음식이 담긴 그릇을 운반할 수 있는 주행로봇이다. 음식이 담긴 그릇은 로봇에 구비된 트레이에 올려질 수 있고, 로봇은 고객이나 서비스 제공자에게 음식을 운반할 수 있다.
음식을 운반하는 주행로봇은 실내에서 주로 이용하나 음식이 쏟아지거나 장애물과 충돌에 의한 고장이 발생할 수 있어, 수리를 위해 분해해야할 상황이 발생한다. 이때 분해 및 재조립이 어려운 경우 유지보수 시간이 오래 걸리고 기능이 정상적으로 작동하지 않을 수 있다.
본 발명은 조립 및 분리 구조가 간결하여 유지보수가 용이하고 실장공간의 공간활용을 합리적으로 구성한 주행로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.
하부 하우징; 상기 하부 하우징 내부에 위치하는 프레임 조립체; 상기 프레임 조립체의 하부에 위치하는 주행부; 상기 프레임 조립체에 안착되는 배터리; 및 상기 프레임 조립체에 결합되며 상기 배터리의 상부에 위치하는 기판모듈을 포함하고, 상기 프레임 조립체는 베이스 플레이트; 상기 배터리의 좌우 양측에 위치하는 한 쌍의 사이드 프레임; 및 상기 프레임 조립체의 전방에 위치하고 상기 한 쌍의 사이드 프레임과 연결되는 프론트 프레임을 포함하는 주행로봇을 제공한다.
상기 한 쌍의 사이드 프레임은 마주보는 면에 형성된 기판레일; 및 상기 기판레일의 전단에 위치하며 상기 기판모듈의 단부가 끼워지는 기판클립을 포함할 수 있다.
상기 기판레일의 후단에 위치하며 상기 기판모듈을 고정하는 스크류가 삽입되는 스크류 체결부를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 사이드 프레임의 좌우 바깥쪽에 위치하는 안테나 방사체를 포함할 수 있다.
일단은 상기 기판모듈의 배면에 결합하고, 상기 사이드 프레임의 후방에서 U자 형상으로 꺾여 타단은 상기 안테나 방사체에 연결되는 안테나 케이블을 포함할 수 있다.
상기 프레임 조립체는, 배면방향이 개방되고, 상기 베이스 플레이트, 상기 프론트 프레임 및 상기 한 쌍의 사이드 프레임이 형성하는 상기 배터리의 안착부를 포함할 수 있다.
상기 주행부는, 상기 베이스 플레이트에 결합하며 하부가 개방된 캐스터 하우징; 상기 캐스터 하우징의 상단에 고정되고 수직방향으로 신장 및 수축하는 캐스터 댐퍼; 상기 캐스터 댐퍼의 하단에 결합하며 수직방향으로 이동하는 샤프트; 상기 샤프트에 회전가능하게 체결되는 캐스터 바디; 및 상기 캐스터 바디에 수평방향을 축으로 회전가능하게 결합하는 캐스터 휠을 포함할 수 있다.
상기 사이드 프레임의 일측은 상기 캐스터 하우징이 지지할 수 있다.
상기 캐스터 하우징은 상기 베이스 플레이트의 좌측에 위치하는 제1 캐스터 하우징 및 우측에 위치하는 제2 캐스터 하우징을 포함하고, 상기 배터리는 상기 제1 캐스터 하우징 및 상기 제2 캐스터 하우징 사이의 간격에 상응하는 크기를 가질 수 있다.
상기 베이스 플레이트 상에 상기 제1 캐스터 하우징과 상기 제2 캐스터 하우징 사이에 위치하는 한 쌍의 베이스 서포트 바를 포함하고, 상기 배터리는 상기 베이스 서포트 바를 따라 전후 방향으로 슬라이드 이동할 수 있다.
상기 베이스 서포트 바는 전단에 위치하며 배터리의 가이드 돌기가 끼워지는 배터리 클립; 및 후단에 위치하며 상기 배터리를 고정하는 스크류가 삽입되는 스크류 체결부를 포함할 수 있다.
상기 베이스 플레이트부터 상측으로 연장되어 상기 프론트 프레임의 하부를 지지하는 한 쌍의 서포트 프레임을 포함하며; 상기 한 쌍의 서포트 프레임은 상기 한 쌍의 사이드 프레임과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
상기 주행부는, 일측이 상기 프레임 조립체에 힌지결합하고 주행모터가 결합된 휠 프레임; 상기 주행모터에 체결되어 회전하는 메인휠; 및 상기 휠 프레임의 타측과 상기 프레임 조립체 사이에 위치하는 휠 댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 프론트 프레임은 좌우 방향으로 연장된 사각 바 형상을 가지며, 상기 서포트 프레임은 상기 프론트 프레임의 하면과 배면에 접하고, 상기 사이드 프레임은 상기 서포트 프레임의 배면과 상기 프론트 프레임의 상면에 접하며, 상기 프레임 조립체는, 상기 프론트 프레임의 전면에 위치하며 상기 사이드 프레임 및 상기 서포트 프레임과 체결되는 고정 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 서포트 프레임의 배면에서 삽입되어 상기 프론트 프레임에 체결되는 제1 스크류; 상기 사이드 프레임의 상면에서 삽입되어 상기 프론트 프레임을 관통하여 상기 서포트 프레임에 체결되는 제2 스크류; 상기 고정 프레임의 전면에서 삽입되어 상기 사이드 프레임 및 상기 서포트 프레임에 체결되는 제3 스크류를 포함할 수 있다.
상기 베이스 플레이트의 전면에 결합된 라이다 또는 카메라; 상기 라이다 또는 카메라와 상기 기판모듈을 연결하며 상기 프론트 프레임의 하부를 지나가는 센서 케이블을 포함할 수 있다.
상기 하부 하우징은 상기 하부 하우징의 배면 및 상면에 형성되며 상기 기판모듈이 노출되는 개구부; 및 상기 개구부를 커버하는 L자 형상의 서비스 커버를 포함할 수 있다.
상기 하부 하우징의 상부에 결합하여 상측으로 연장된 트레이 프레임; 및 상기 트레이 프레임에 결합되는 트레이 모듈을 포함할 수 있다.
상기 프론트 프레임의 양측에 결합된 연결 프레임을 더 포함하고, 상기 트레이 프레임은 상기 연결 프레임에 체결될 수 있다.
본 발명의 주행로봇은 전자부품이 실장되는 프레임 조립체의 배면방향이 개방되어 유지보수에 용이한 장점이 있다.
본 발명의 주행로봇은 기판모듈 및 배터리의 분리 및 조립이 용이하여 유지보수가 용이하다.
본 발명의 주행로봇은 안테나와 다른 부품의 배치를 분리하여 안테나의 성능을 확보할 수 있다.
캐스터가 캐스터 하우징에 직렬로 연결되어 캐스터가 하우징과 충돌하지 않고 안정적인 서스펜션 구조를 구현할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 기반의 클라우드 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 전면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 후면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 하측부의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 서비스 커버를 분해한 후면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 하부 제2 케이스를 분리한 상태를 도시한 후면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇의 프레임 조립체를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 하부 전장부를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 하부 전장부를 도시한 배면도이다.
도 12는 도 9의 C-C 단면도이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇의 배터리를 프레임 조립체에 체결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇의 기판모듈을 프레임 조립체에 체결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇의 프레임 조립체 및 주행부를 도시한 도면이다.
도 16은 도 15의 D-D 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇의 메인휠을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
로봇은 어떤 작업이나 조작을 자동으로 할 수 있는 기계 장치로서, 로봇은 외부의 제어 장치에 의해 조종되거나 제어 장치가 내장될 수도 있다. 기 설정된 동작만 반복하여 처리하거나 무거운 물건을 들어올리거나, 정밀한 작업의 수행 및 극한의 환경에서의 작업과 같이 인간이 수행하기 어려운 작업을 수행할 수 있다.
작업수행을 위해 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다.
로봇은 그 제조비용이 높고 조작의 전문성 등의 문제로 특정 작업에 특화된 외관을 가지는 산업용 로봇이나 의료용 로봇이 먼저 발달 되었다. 산업용, 의료용 로봇은 지정된 장소에서 동일한 동작을 반복수행하나,
최근에는 이동 가능한 로봇이 등장하고 있다. 특히 우주항공산업과 같이 인간이 직접 가기 어려운 먼 행성에서 탐사작업 등을 수행할 수 있으며 이러한 로봇은 주행기능이 추가된다.
주행기능을 수행하기 위해서는 구동부를 구비하며 휠, 브레이트, 캐스터, 모터 등을 포함할 수 있으며 주변의 장애물을 파악하고 이를 피해 주행하기 위해서는 인공지능을 탑재한 로봇이 등장하고 있다.
인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.
인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.
인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다.
인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함수값을 출력할 수 있다.
모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.
인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 로봇의 목적이나 사용 분야에 따라 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.
머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.
지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.
인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥러닝을 포함하는 의미로 사용된다.
로봇은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
로봇은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.
로봇은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
로봇은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇에서 직접 학습되거나, AI 서버등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 로봇은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할수도 있지만, AI 서버 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
인공 지능을 통해 로봇은 자율주행을 수행할 수 있다. 스스로 최적의 경로를 판단하고 장애물을 피해서 이동 가능한 기술을 의미하며 현재 적용되고 있는 자율주행 기술은 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정해주는 주행기술 등이 모두 포함될 수 있다.
자율주행을 수행하기 위해서는 주변상황의 데이터를 인지하기 위해 수많은 센서를 포함할 수 있다. 센서로는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등을 들 수 있다.
센서에서 수집한 정보 이외에 RGBC카메라, 적외선 카메라 등을 통해 수집한 영상정보와 마이크로폰을 통해 수집한 음향정보를 통해 자율주행을 수행할 수 있다. 또한, 사용자 입력부를 통해 입력된 정보에 기초하여 주행할 수 있다. 무선통신부를 통해 수집한 맵 데이터, 위치정보 및 주변 상황의 정보 등 또한 자율주행 수행에 필요한 정보들이다.
맵 데이터에는 로봇이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
따라서 로봇은 인공지능이 학습할 수 있는 데이터를 수집하기 위해 센서 및 다양한 입력부 그리고 무선통신부 등을 필수적으로 구비하고 각종정보를 종합하여 최적의 동작을 수행할 수 있다. 인공지능을 수행하는 러닝 프로세서는 로봇내의 제어부에 탑재하여 학습을 수행할 수도 있고, 수집한 정보를 서보로 전송하고 서버를 통해 학습하여 학습결과를 로봇에 다시 전송하여 이를 기초로 자율주행을 수행할 수 있다.
인공지능을 구비한 로보트는 새로운 장소에서도 주변 정보를 수집하여 전체 맵을 구현할 수 있으며, 주요활동반경의 장소는 누적되는 정보량이 많아 보다 정확한 자율주행을 수행할 수 있다.
사용자 입력을 받기위해 터치스크린이나 버튼을 구비할 수 있으며 사용자의 음성을 인식하여 명령을 입력받을 수도 있다. 프로세서는 음성입력을 문자열로 변환하기 위해 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다.
이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서에 의해 학습된 것이나, AI 서버의 러닝 프로세서에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 네트워크 기반의 클라우드 시스템(1000)을 나태낸다.
도 1을 참고하면, 클라우드 시스템(1000)은 주행로봇(100), 이동 단말(300), 로봇 관제 시스템(200), 각종 기기(400) 및 5G 네트워크(500)를 포함할 수 있다.
주행로봇(100)은 물품을 출발지에서 목적지로 운반하는 로봇이다. 주행로봇(100)이 물건을 배송하는 운송 로봇인 경우 물류 센터에서 직접 목적지까지 이동할 수 있으며, 물류 센터에서 물품 목적지 주변까지 차량에 적재되어 이동한 후, 목적지 주변에서 하차하여 목적지까지 이동할 수 있다.
또한, 주행로봇(100)은 실외뿐만 아니라 실내에서도 물품을 목적지로 이동할 수 있다. 주행로봇(100)은 AGV(Automated Guided Vehicle)로 구현될 수 있으며, AGV는 바닥면의 센서, 자기장, 비전기기 등에 의해 움직이는 운송 장치일 수 있다.
주행로봇(100)이 음식을 운반하는 서빙 로봇인 경우 실내의 테이블과 같은 고정된 장애물과 사람을 피하여 안전하게 그릇을 운반해야한다. 그릇을 안착하기 위한 트레이가 있으며, 운송로봇과 달리 쉽게 넣고 빼고 할 수 있도록 커버가 생략되어 있다.
또한, 그릇은 상부가 개방되어 있어 기울어지거나 넘어지는 경우 운송 로봇보다 더욱 안정적인 운행이 가능하도록 부드러운 주행을 수행할 수 있어야 한다.
이동 단말(300)은 5G 네트워크(500)를 통해 주행로봇(100)과 통신할 수 있다. 이동 단말(300)은 물품을 적재하기 위해 파티션을 보관 영역에 설치하는 사용자가 소지한 기기 또는 적재된 물품의 수령자가 소지한 기기일 수 있다. 이동 단말(300)은 영상 기반으로 정보를 제공할 수 있으며, 이동 단말(300)은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등의 이동형 기기들을 포함할 수 있다.
로봇 관제 시스템(200)는 주행로봇(100)을 원격으로 제어할 수 있으며, 주행로봇(100)의 다양한 요청에 응답할 수 있다. 예를 들면, 로봇 관제 시스템(200)은 주행로봇(100)의 요청에 기초하여, 인공 지능을 이용한 연산을 수행할 수 있다.
또한, 로봇 관제 시스템(200)은 주행로봇(100)의 이동 경로를 설정할 수 있으며, 로봇 관제 시스템(200)은 복수의 목적지가 있는 경우, 목적지의 이동 순서를 설정할 수 있다.
각종 기기(400)는 개인 컴퓨터(PC, 400a), 자율 주행차(400b), 홈 로봇(400c) 등을 포함할 수 있다. 주행로봇(100)은 물품의 운송 목적지에 도착하는 경우, 홈 로봇(400c)과의 통신을 통해 홈 로봇(400c)에 직접 물품을 전달할 수 있다.
각종 기기(400)는 주행로봇(100), 이동 단말(300), 로봇 관제 시스템(200) 등과 5G 네트워크(500)를 통해 유무선으로 연결될 수 있다.
상기 주행로봇(100), 이동 단말(300), 로봇 관제 시스템(200) 및 각종 기기(400)는 모두 5G 모듈을 탑재하여 100Mbps 내지 20Gbps(또는, 그 이상) 속도로 데이터를 송수신할 수 있어서 대용량의 동영상 파일을 다양한 기기로 전송할 수 있으며, 저전력으로 구동되어 전력 소비가 최소화되게 할 수 있다. 다만, 상기 전송 속도는 실시 예에 따라 달리 구현될 수 있다.
5G 네트워크(500)는 5G 이동 통신 네트워크, 근거리 네트워크, 인터넷 등을 포함할 수 있으며, 유무선으로 기기들의 통신 환경을 제공할 수 있다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇(100)을 도시한 도 3 내지 5를 함께 참고하여 설명하기로 한다.
도 2을 참고하면, 주행로봇(100)은 보관 영역(50)을 포함하는 바디(Body)를 포함할 수 있으며, 후술하는 구성들이 바디(Body)에 포함될 수 있다. 주행로봇(100)은 통신부(110), 입력부(120), 센서부(140), 출력부(150), 메모리(185), 휠 구동부(170), 제어부(180) 및 전원공급부(190)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성요소들은 주행로봇(100)을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 주행로봇(100)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
통신부(110, Transceiver)는 로봇 관제 시스템(200)과 통신할 수 있는 유무선의 통신 모듈을 포함할 수 있다.
선택적 실시 예로 상기 통신부(110)는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association;IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 통신에 관한 모듈을 탑재할 수 있다.
입력부(120)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(122)를 포함할 수 있다. 선택적 실시 예로 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라(121), 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰(123, "이하, 마이크로 칭함")을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라(121)나 마이크(123)를 센서로 취급하여, 카메라(121)나 마이크(123)에서 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.
입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때, 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 제어부(180)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.
카메라(121)는 전방의 장애물을 감지하기 위해 전방에 위치하며, 도 3에 도시된 바와 같이 각도가 상이하게 복수 개가 배치될 수 있다. 전방을 넓게 인식하는 카메라와 바닥을 촬영하는 카메라와 같이 촬영 방향이 상이한 복수개의 카메라(121)를 구비할 수 있다.
또는 상이한 기능을 가지는 카메라를 구비할 수 있다. 예를 들어 광각카메라, 적외선 카메라 등을 구비할 수 있다. 카메라는 센서부(140)로서 주변의 사물을 감지하는 역할을 할 수 있다.
사용자 입력부(122)는 버튼이나 디스플레이(151)와 중첩된 터치패널을 구비할 수 있다. 또는 원격으로 통신부(110)를 통해 사용자 명령을 입력할 수도 있으며, 이 경우 사용자 입력부(122)는 주행로봇(100)과 별도로 구비된 개인 컴퓨터(400)나 원격제어장치를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(122)는 사용자 명령을 입력받는 방식을 모두 포함하므로 음성인식을 통해 사용자 명령을 인식할 수 있다. 즉 마이크(123)서 수집한 음성을 분석하여 사용자 명령을 추출하는 음성인식장치도 사용자 입력부(122)로서 역할을 할 수 있다.
입력부(120)는 물품 정보 입력부를 포함할 수 있는데, 상기 물품 정보 입력부는 물품의 사이즈 정보, 무게 정보, 목적지 정보, 운송 의뢰자에 대한 정보 등을 입력받을 수 있다. 이때, 상기 물품 정보 입력부는 코드 리더를 포함할 수 있다.
센서부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 주행로봇(100)의 내부 정보, 주행로봇(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
이때, 센서부(140)는 자율주행을 위해 주변을 인식하기 위한 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 대표적으로 거리 감지 센서 또는 근접센서(141)와 라이다(142)를 들 수 있다.
근접센서(141)는 사출한 초음파가 돌아오는 시간을 기초로 근처의 사물을 인식하고 사물과의 거리를 판단하는 초음파 센서를 포함할 수 있다. 근접센서는 둘레를 따라 복수개를 구비할 수 있으며, 상측의 장애물을 감지하기 위해 상측에도 구비할 수 있다.
라이다(Lidar, 142)는 레이저 펄스를 발사하고 그 빛이 주위의 대상물체에 반사되어 돌아오는 것을 받아 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치이다. 레이다와 같이 그 원리는 유사하나 사용하는 전자기파가 달라 이용 기술과 활용범위가 상이하다.
레이저는 600~1000nm 파장의 빛을 사용하기 때문에 사람의 시력을 손상시킬 수 있다. 라이다(342)는 이보다 더 긴 파장을 이용하며, 대상 물체까지의 거리뿐 아니라 움직이는 속도와 방향, 온도, 주변의 대기 물질 분석 및 농도 측정 등에 쓰인다.
그 외에 센서부(140)는 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, 적외선 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 홀센서 등을 포함할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있는데, 출력부(150)는 시각 정보를 출력하는 광 출력부, 디스플레이 (151) 등을 포함할 수 있으며, 청각 정보를 출력하는 스피커 (152), 비가청 주파수에 속하는 초음파 신호를 출력하는 초음파 출력부 등을 포함할 수 있고, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈을 포함할 수 있다.
메모리(185)는 주행로봇(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(185)는 주행로봇(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 주행로봇(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.
아울러, 메모리(185)는 인공 지능, 머신 러닝, 인공 신경망을 이용하여 연산을 수행하는데 필요한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(185)는 심층 신경망 모델을 저장할 수 있다. 상기 심층 신경망 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.
전원공급부(190)는 프로세서(190)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 주행로봇(100)의 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리(191)를 포함하며, 상기 배터리(191)는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 상기 배터리는 유선 또는 무선 충전 방식으로 충전될 수 있는데, 무선 충전 방식은 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 포함할 수 있다.
주행부(170)는 주행로봇(100)을 이동시키기 위한 수단으로서, 휠 또는 레그를 포함할 수 있으며 이를 제어하는 휠 구동부 및 레그 구동부를 포함할 수 있다. 휠 구동부 바닥면에 구비된 복수의 휠을 제어하여 바디(Body)를 포함하는 주행로봇(100)을 이동시킬 수 있다. 휠은 빠른 주행을 위한 메인휠(171)과 방향전환을 위한 캐스터(173) 그리고 주행 중 적재된 물품(L)이 떨어지지 않도록 안정적인 주행을 위한 보조 캐스터 등을 포함할 수 있다.
레그 구동부(미도시)는 제어부(180)의 제어에 따라 복수의 레그를 제어하여 바디를 이동시킬 수 있다. 복수의 레그는 주행로봇(100)이 걷거나 뛸 수 있도록 형성된 구성에 해당될 수 있다. 복수의 레그는 4 개로 구현될 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다. 복수의 레그는 바디에 결합되어 일체형으로 형성될 수 있으며, 바디에 탈부착 형태로 구현될 수 있다.
주행로봇(100)은 휠 구동부 및/또는 레그 구동부 중 적어도 하나를 구비하는 주행부(170)를 통해 바디를 이동시킬 수 있다. 다만, 본 명세서 상에서는 휠 구동부가 이동 로봇(100)에 탑재된 예를 주로 설명한다.
제어부(180)는 주행로봇(100)의 구성들을 컨트롤하는 모듈이다. 상기 제어부(180)는 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
주행로봇(100)은 본체에 적재영역(50)을 포함하며, 적재영역(50)은 떨어지지 않도록 이를 보호하는 측벽 또는 커버(10)를 포함할 수 있다. 도 3을 참고하면 커버(10)를 구비한 것으로 도시하고 있으나, 상면을 생략하고 측벽만 구비한 형태도 가능하다.
적재영역(50)은 도면상에서 별도의 층구별이 없으나, 복수개의 층으로 구성되어 층별로 나누어 복수개의 물품을 적재 가능하며 하부의 물품(L)을 하차한 이후에 상부의 물품을 하부층으로 이동시켜 추가적으로 물품을 하차할 수 있다.
제어부(180)는 적재영역(50)에 배치될 물품(L)의 개수 정보, 무게 정보, 사이즈 정보, 배송 순서 정보, 보안 등급 정보 중 적어도 하나를 수집할 수 있다. 가령, 제어부(180)는 입력부(120)를 통해 상기 정보들을 수집할 수 있다. 상기 입력부(120)의 입력은 디스플레이 상의 터치 입력도 포함할 수 있다.
제어부(180)는 수집된 상기 정보들에 기초하여, 적재영역(50)에 적재된 물품(L)의 정보를 통신부(110)를 통해 이동 단말(도 1의 200)으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 전면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 후면 사시도이다.
본 발명의 주행로봇(100)의 주행부(170)와 기판모듈(181), 배터리(191) 등을 구비한 하측부(101)는 서빙로봇, 운송로봇이나 살균로봇 등 주행기능을 구비한 로봇에 모두 적용할 수 있다.
다만, 설명의 편의를 위해 도 3 및 도 4에 도시된 상부에 트레이 모듈(131)을 구비한 서빙로봇을 기준으로 설명하나 다른 형태의 주행로봇(100)에도 적용 가능하다.
도 3을 참조하면 하측부(101)와 상측부(102)로 구분될 수 있다. 하측부(101)는 전자부품을 실장하기 위한 프레임 조립체(104)와 프레임 조립체(104)의 하부에 위치하며 주행로봇(100)의 이동을 담당하는 주행부(170)를 포함할 수 있다.
프레임 조립체(104)에 실장되는 전장부품은 주행로봇(100)의 제어를 담당하는 제어부로서 복수개의 IC와 기판의 집합체로 구성된 기판모듈(181)이 실장된다. 또한, 전원을 공급하는 배터리(191), 주행을 보조하기 위한 각종 센서부 및 카메라(121) 등이 실장될 수 있다. 출력을 위한 스피커(152)나 LED램프 등이 실장될 수 있다.
디스플레이(151)는 터치입력 및 시각적 출력을 담당할 수 있으며 터치입력 시 손으로 입력을 수행하고 시각적 출력은 눈으로 인지를 하기 때문에 사용자의 키 높이를 고려하여 상측부(102)에 배치한다.
디스플레이(151)를 제외한 대부분의 전장부품은 하측부(101)에 위치할 수 있다. 하측부(101)는 외관을 형성하는 하부 하우징(1011, 1012, 1013, 1014, 1015)을 포함하고, 하부 구조(101)는 원통형이나 사각형형상의 박스형상을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 하부 구조(101)가 너비에 비해 높이가 낮은 형태로 구성하여 주행로봇(100) 주행 시 안정성을 확보할 수 있다. 상측부(102)인 트레이 모듈(131) 상에 그릇이나 물품을 안착시 무게중심이 상부로 이동할 수 있으므로, 무게중심을 낮추기 위해 하측부(101)에 대부분의 전자부품을 배치할 수 있다.
하측부(101)의 프레임 조립체(104)를 금속재질로 구성하여 하측부(101)의 무게를 상부대비 크게 구성할 수 있다. 하측부(101)의 무게를 더 확보하기 위해 하측부(101)에 무게추를 추가적으로 구비할 수 있다.
하측부(101)의 전방은 라이다(142), 카메라(121), 근접센서 등이 배치될 수 있다. 라이다(142)는 감지 각도가 넓기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 전면에서 후방으로 인입된 홈부(1016)에 안착될 수 있다. 홈부(1016)는 수평방향으로 길게 이어진 형태를 가질 수 있으며 측방향으로 약 1/3정도까지 배면 방향으로 인입된 형태를 가질 수 있다.
홈부(1016)의 내측에 위치하는 라이다(142)는 상측에서 물이 쏟아지더라도 직접적으로 물이 유입되지 않아 침수에 의한 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 홈부(1016)에 라이다(142) 뿐만 아니라 스피커(152) 및 방열팬(187) 등의 외측으로 노출되어야 하는 전자부품을 배치하여 내구성을 보다 확보할 수 있다.
카메라(121)는 하측부(101)의 상면 전방에 위치할 수 있다. 주행로봇(101)은 각도가 상이하게 배치된 복수 개의 카메라를 구비하여 넓은 범위에서 물체를 인식할 수 있다. 즉 카메라(121)는 전방을 향하는 제1 카메라(121)와 상측으로 비스듬히 기울어진 제2 카메라(121) 그리고 하측으로 비스듬하게 기울어진 제3 카메라(121) 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
하측부(101)의 아래에 위치하는 주행부(170)는 복수개의 휠을 포함하며 보다 구체적으로 구동력을 제공하는 모터(1715)가 포함된 메인휠(171)과 방향을 제어하면서 주행의 안전성을 제고하는 캐스터(173)를 포함할 수 있다.
메인휠(171)은 측방향으로 연장된 모터의 축을 중심으로 회전력을 전달받아 주행하고, 캐스터 휠(1731)이 연결된 캐스터 바디(1732)가 수직방향으로 연장된 샤프트(1736)를 중심으로 회전 가능하게 하측부(101)에 결합할 수 있다.
상측부(101)는 하부 하우징의 상측으로 연장된 트레이 프레임(1055)과 트레이 프레임(1055)에 결합된 트레이 모듈(131)을 포함한다. 트레이 모듈(131)을 안정적으로 지지하기 위해 한 쌍의 트레이 프레임(1055)이 좌우 양측에서 상부를 향해 연장될 수 있으며 트레이 모듈(131)은 양측에서 트레이 프레임(1055) 상에 결합된 트레이 홀더(133)에 의해 지지될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 트레이 모듈(131)은 복수개 포함할 수 있다. 트레이 프레임(1055)은 비스듬하게 배면 방향으로 기울어진 형태를 이루며, 트레이 프레임(1055)의 전방 공간을 비교적 넓게 확보하여 그릇을 넣고 빼는데 보다 용이하다.
한 쌍의 트레이 프레임(1055) 상단은 서로 연결되는 헤드 프레임(1021)을 포함할 수 있다. 헤드 프레임(1021)의 전방에 전술한 디스플레이(151)가 위치할 수 있다. 디스플레이(151) 이외의 전자부품은 헤드 프레임(1021)에 위치하지 않아 도 5에 도시된 바와 같이 상부바스켓(1025)을 구비할 수 있다.
상부바스켓(1025)에 물티슈나 휴지와 같은 비품을 배치하여 고객이 손쉽게 가져갈 수 있으며 음식국물 등에 의해 오염되지 않는 부분이어서 위생적으로 관리 가능하다.
하부 하우징의 상면에 안착되는 슬라이드 바스켓(106)을 더 구비할 수 있다. 슬라이드 바스켓(106)은 하부 하우징의 상면에 의해 지지되므로 빈 그릇과 같이 비교적 무거운 물건을 수납할 수 있다. 깊이가 있어 국물등이 흐르지 않고, 슬라이드 방식으로 주행로봇(100)으로부터 분리가능하므로 물건의 이동 및 세척이 용이하다.
슬라이드 바스켓(106)은 트레이 모듈(131)과 하부 하우징의 상면 사이에 위치할 수 있으며 도면상 트레이 모듈(131)은 슬라이드 바스켓(106) 바로 위에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 슬라이드 바스켓(106)은 트레이 모듈(131)에서 소정거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
슬라이드 바스켓(106)의 좌우방향으로 트레이 프레임(1055)이 위치하고 전방에는 카메라(121)가 실장되는 카메라(121) 케이스가 위치하므로 슬라이드 바스켓(106)은 배면 방방향으로만 인출가능하며 다른 방향으로 쉽게 인출되지 않아 안정적으로 주행 가능하다.
슬라이드 바스켓(106)을 배면 방향으로 잡아당기기 용이하도록 배면 방향에 손잡이를 구비할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 분해 사시도이다. 상측부(101)는 하측부(101)와 분리 가능하며 트레이 프레임(1055)의 외관을 형성하는 측부 케이스를 분리하면 하측부(101)에서 상측으로 연장된 연결 프레임(1045)과 트레이 프레임(1055)의 체결부가 노출될 수 있다. 연결 프레임(1045)과 트레이 프레임(1055)을 체결하는 스크류를 제거하여 도 5와 같이 상측부(101)를 하측부(101)에서 분리할 수 있다.
상측부(101)의 전자부품은 디스플레이(151) 및 트레이 모듈(131)의 무게를 감지하는 로드셀(135)이 있으며 상기 전자부품은 트레이 프레임(1055)의 연장방향을 따라 케이블이 연결되어 하측부(101)에 위치하는 제어부인 기판모듈(181)과 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 하측부(101)의 분해사시도이다. 하측부(101)는 외관을 형성하는 하부 하우징은 전면에 위치하는 제1 케이스(1011)와 후면에 위치하는 제2 케이스(1012), 상면을 형성하는 제3 케이스(1013)를 포함할 수 있다.
제1 케이스(1011), 제2 케이스(1012) 및 제3 케이스(1013)으로 둘러싸인 전장부에 프레임 조립체(104), 주행부(170), 기판모듈(181) 및 배터리(191)가 실장될 수 있다.
하측부(101)의 전방에서 돌출된 카메라 케이스는 제1 케이스(1011) 또는 제3 케이스(1013)와 독립된 별도의 케이스로 구비할 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 케이스(1013)의 일부분이 돌출되어 카메라(121) 케이스를 구성할 수 있다. 카메라(121)는 전방은 빛을 투과하는 투명한 글래스를 구비하므로 도 6에 도시된 바와 같이 카메라 커버(1014)를 별도로 구비할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 서비스 커버(1015)를 분해한 후면 사시도이다. 하측부(101)에 실장된 전자부품을 수리하기 위해 하부 하우징을 손쉽게 개방할 수 있도록 탈착이 용이한 서비스 커버(1015)를 포함할 수 있다.
하부 하우징은 기판모듈(181)이 충분히 노출되어 기판모듈(181)을 하부 하우징에서 빼지 않더라도 수리 가능하도록 상면과 배면에 걸쳐 큰 사이즈의 개구부를 구비할 수 있다. 서비스 커버(1015)는 개구부에 상응하여 L자형상으로 꺾인 형태를 가질 수 있다.
프레임 조립체(104)는 전자부품이 안착될 수 있도록 강성을 가지는 금속소재를 이용할 수 있으며 판형 또는 바 형상의 부재를 포함할 수 있다. 강성을 위해 표면에 와플형상의 리브를 형성할 수 있다.
프레임 조립체(104)는 베이스 플레이트(1040), 프론트 프레임(1041), 사이드 프레임(1042), 서포트 프레임(1043), 고정 프레임(1044) 및 연결 프레임(1045)을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(1040)는 수평방향으로 배치되는 판형상의 부재로서, 하측부(101)의 바닥면을 구성할 수 있다. 베이스 플레이트(1040)의 하부에 주행부(170)로서 메인휠(171)과 캐스터(173)가 결합할 수 있다.
본 실시예는 좌우에 각각 메인휠(171)이 하나씩 위치하고 4개의 캐스터(173)가 모서리에 배치된 형태를 가질 수 있다. 캐스터(173)의 개수는 이에 제한되지 않고 가감될 수 있다.
캐스터(173)는 전술한 바와 같이 수직방향의 샤프트(1736)를 중심으로 회전할 수 있다. 캐스터(173)의 회전공간을 확보하고 이물질이 캐스터(173)에 유입되어 고장 나는 것을 방지하기 위해 하부가 개방된 컵 형상의 캐스터 하우징(174)을 포함할 수 있다
캐스터 하우징(174)의 베이스 플레이트(1040)에 결합되며 베이스 플레이트(1040)의 높이를 낮게 배치하고자, 캐스터 하우징(174)은 베이스 플레이트(1040)의 상측 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
베이스 플레이트(1040)의 상부에 배터리(191)와 기판모듈(181), 그리고 라이다(142), 카메라(121) 안테나(111, 112, 113) 등의 전자부품이 실장될 수 있다. 전자부품은 격자형상으로 배치된 프레임들(1041, 1042, 1043, 1044, 1045)에 체결되어 고정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 하부 제2 케이스(1012)를 분리한 상태를 도시한 후면 사시도이다. 기판모듈(181) 또는 배터리(191)를 분리 수리하거나 교체 해야하는 경우 서비스 커버(1015) 개방만으로 분리가 어렵다. 제2 케이스(1012)를 분리하면 도 8에 도시된 바와 같이 하측부(101)의 배면이 개방되어 기판모듈(181) 또는 배터리(191)의 배면이 전부 노출될 수 있다.
본 발명의 프레임 조립체(104)는 배면방향에 위치하는 프레임이 없다. 즉, 프레임 조립체(104)를 분해하지 않고, 배면 방향으로 기판모듈(181) 및 배터리(191)를 분리할 수 있어 조립 및 유지보수에 용이하다.
도면상으로 베이스 플레이트(1040)의 상부에 위치하는 배터리(191)와 그 위에 위치하는 기판모듈(181)이 도시되어 있다. 배터리(191)가 기판모듈(181)에 비해 무겁고 서비스 커버(1015)를 오픈 시 기판모듈(181)이 바로 노출될 수 있도록 배터리(191)가 기판모듈(181)의 하부에 배치할 수 있다.
각 부품의 프레임 조립체(104) 상의 체결구조를 설명하기 위해 먼저 프레임 조립체(104)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보도록 한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇(100)의 프레임 조립체(104)를 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면 프레임 조립체(104)는 배면이 개방되고 좌우 측면은 판형상의 사이드 프레임(1042)으로 막혀 있다. 전술한 바와 같이, 배면이 개방되어 있어, 배터리(191)나 기판모듈(181)의 조립 및 분해가 용이한 장점이 있다.
프레임 조립체(104)는 상기 배터리(191)가 안착되는 판형상의 베이스 플레이트(1040), 좌우 양측에 위치하는 한 쌍의 사이드 프레임(1042), 상기 한 쌍의 사이드 프레임(1042)을 전면 방향에서 연결하며 수평방향으로 연장된 프론트 프레임(1041)을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(1040)는 강성을 가지는 판형상의 부재로 하부에 배치되는 메인휠(171)의 위치는 오목하게 형성되고 캐스터 하우징(174)이 결합되는 부분은 개구가 형성될 수 있다.
베이스 플레이트(1040)에 결합된 캐스터 하우징(174)은 베이스 플레이트(1040)의 네 모서리에 배치될 수 있으며, 캐스터 하우징(174)의 상면을 활용하여 하측부(101)에 실장되는 부품을 지지할 수 있다.
사이드 프레임(1042)은 좌우 양측에 한 쌍 배치되는 판형상의 부재로서, 강성을 위해 격자형상의 리브를 포함할 수 있다. 한 쌍의 사이드 프레임(1042) 사이에 배터리(191)와 기판모듈(181)이 안착될 수 있으며, 사이드 프레임(1042)의 바깥쪽으로 안테나(111, 112, 113)가 배치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 하부 전장부를 도시한 평면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 하부 전장부를 도시한 배면도이다. 도 10의 하부가 전면이고 상부가 배면이다.
도 11에 도시된 바와 같이 한 쌍의 사이드 프레임(1042) 사이의 공간을 내측(inner) 그 좌우 방향에 위치하는 공간을 외측(outer)이라고 할 수 있으며 내측에 배터리(191)와 기판모듈(181)이 위치할 수 있으며 외측에 안테나 방사체(111, 112, 113)가 위치할 수 있다.
도 10을 참조하면 사이드 프레임(1042)의 좌우 외측방향에 안테나 방사체(111, 112, 113)가 위치할 수 있다. 근거리 무선통신을 수행하는 WIFI안테나(112)와 ESPNOW안테나(113)는 하나씩 일측에 배치할 수 있으며 비교적 단파를 이용하는 LTE안테나(111)는 좌우 양측에 하나씩 구비할 수 있다.
사이드 프레임(1042)은 금속재질로 이루어져 사이드 프레임(1042)의 내측에 위치하는 전자부품이 외측에 위치하는 안테나(111, 112, 113)의 방사 성능에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.
사이드 프레임(1042)이 전자파를 통과시키지 않으므로 단파를 이용하는 이동통신 신호는 사이드 프레임(1042)의 반대편까지 미치지 못한다. 따라서, 좌우에 한 쌍 구비할 수 있다.
프레임 조립체(104)의 배면 방향이 개방되어 있으므로 사이드 프레임(1042)의 외측에 위치하는 안테나 방사체와 기판모듈(181)를 연결하는 안테나 케이블(1881)은 도 10에 도시된 바와 같이, 사이드 프레임(1042)의 후방을 돌아 기판모듈(181)에 연결될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전방에 위치하는 카메라(121), 라이다(142) 등의 구조물과 기판모듈(181)을 연결하는 케이블(1882)은 바 형상의 프론트 프레임(1041)의 하부 또는 상부를 지난 기판모듈(181)의 배면의 커넥터에 연결될 수 있다.
한 쌍의 사이드 프레임(1042)의 후방은 캐스터 하우징(174)의 상면에 안착되고, 전방은 서포트 프레임(1043)에 의해 지지될 수 있다. 서포트 프레임(1043)은 베이스 플레이트(1040)에서 수직방향으로 연장되며 사이드 프레임(1042)뿐만 아니라 프론트 프레임(1041)과 체결되어 지지할 수 있다. 서포트 프레임(1043)의 상측에 결합한 프론트 프레임(1041)은 베이스 플레이트(1040)에서 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.
도 12는 도 9의 C-C단면도로서, 프론트 프레임(1041), 사이드 프레임(1042), 서포트 프레임(1043) 및 고정 프레임(1044)이 도시되어 있다. 프론트 프레임(1041)은 사각형의 단면을 가지는 바 형상으로 사각형의 각 면에 서포트 프레임(1043), 사이드 프레임(1042) 및 고정 프레임(1044)이 접하면서 체결될 수 있다.
서포트 프레임(1043)을 베이스 플레이트(1040) 상에 수직방향으로 고정하고, 서포트 프레임(1043)의 상단에 프론트 프레임(1041)을 배치한다. 서포트 프레임(1043)의 상단은 L자 형상으로 꺾어져 있어, 프론트 프레임(1041)의 사각단면의 하면과 배면에 접할 수 있다.
즉 프론트 프레임(1041)은 서포트 프레임(1043)의 L자 형상의 상단에 하면과 배면이 접하도록 배치될 수 있다. 서포트 프레임(1043)의 배면 방향에서 제1 스크류(S1)를 삽입하여 프론트 프레임(1041)과 서포트 프레임(1043)을 고정할 수 있다.
사이드 프레임(1042)의 전방에 L자 형상을 가지는 단부를 포함하며, 서포트 프레임(1043)의 배면과 프론트 프레임(1041)의 상면에 접하도록 배치할 수 있다.
사이드 프레임(1042)은 서포트 프레임(1043)과 프론트 프레임(1041)을 체결하는 제1 스크류(S1)를 커버하면서 서포트 프레임(1043)의 배면에 배치되고, 프론트 프레임(1041)의 상면에 위치하는 부분을 관통하는 제2 스크류(S2)를 통해 프론트 프레임(1041)과 체결될 수 있다.
이때, 체결력을 더 높이기 위해 도 12에 도시된 바와 같이 제2 스크류(S2)는 프론트 프레임(1041)을 관통하여 서포트 프레임(1043)에까지 체결할 수 있다.
프론트 프레임(1041)의 전면과 접하면서 사이드 프레임(1042) 및 서포트 프레임(1043)과 동시에 체결하는 고정 프레임(1044)을 더 포함할 수 있다. 고정 프레임(1044)은 사이드 프레임(1042)과 서포트 프레임(1043)이 배면방향으로 이탈하지 않도록 프론트 프레임(1041)과 체결력을 높일 수 있다.
프론트 프레임(1041)의 사각형 단면은 서포트 프레임(1043), 사이드 프레임(1042) 및 고정 프레임(1044)으로 둘러 쌓여 단단하게 고정될 수 있다.
도 9를 참고하면 프론트 프레임(1041)의 양 단부에 상측부(101)와 연결하는 연결 프레임(1045)을 포함한다. 연결 프레임(1045)은 트레이 프레임(1055)의 하단과 체결되어 상측부(102)를 지지하며, 상측부(101)의 무게를 지지할 수 있다.
베이스 플레이트(1040)의 상면에 결합된 서포트 바(1046)를 포함할 수 있다. 서포트 바(1046)는 전후 방향으로 길게 연장된 바(bar) 형상의 부재로, 베이스 플레이트(1040)의 강성을 보강하면서 배터리(191)의 체결을 가이드할 수 있다.
서포트 바(1046)는 도 9에 도시된 바와 같이 좌우 방향으로 한 쌍이 구비될 수 있으며 배터리(191)는 서포트 바(1046)를 따라 전후 방향으로 슬라이드 이동할 수 있다.
도 11을 참고하면 사이드 프레임(1042) 사이에 위치하는 기판 모듈과 배터리(191) 모듈이 도시되어 있다. 기판모듈(181)은 한 쌍의 사이드 프레임(1042)의 너비에 상응하는 너비를 가지며 사이드 프레임(1042)에 양단이 고정될 수 있다.
배터리(191)는 베이스 플레이트(1040) 상에 위치하며 베이스 플레이트(1040)에 결합된 캐스터 하우징(174) 사이에 위치한다. 좌우에 위치하는 한 쌍의 캐스터 하우징(174)의 폭은 한 쌍의 사이드 프레임(1042)보다 폭이 작으므로 배터리(191)는 기판모듈(181)보다 좌우 폭이 작을 수 있다.
배터리(191)의 폭을 더 크게 형성하는 경우 전후방향으로 슬라이드 조립 및 분리가 어렵다. 또한, 전 후 방향으로 배치된 캐스터 하우징(174) 사이에 위치하는 메인휠(171) 및 주행모터(1715)의 배치를 고려하여 배터리(191)의 폭은 좌우방향의 한 쌍의 캐스터(173) 모듈 사이의 폭 이하로 형성할 수 있다.
이하에서는 기판모듈(181)과 배터리(191) 모듈을 프레임 조립체(104)에 체결하는 방법을 도 12 및 도 13을 참고하여 살펴보도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇(100)의 배터리(191)를 프레임 조립체(104)에 체결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(1040) 상에 위치하는 한 쌍의 서포트 바(1046)는 L 자 형상으로 형성되어 서로 대향하는 레일(10461)을 포함할 수 있다.
배터리(191)의 전방에 결합하는 전방 브라켓(1911)은 서포트 바(1046)의 레일에 안착되는 가이드 돌기(1912)를 포함할 수 있다.
도 13의 (b)는 도 8의 A-A 단면도로 서포트 바(1046)의 레일(10461) 끝까지 이동한 가이드 돌기(1912)는 서포트 바(1046)의 단부에 형성된 배터리 클립(10468)에 삽입되어 고정될 수 있다.
도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 가이드 돌기(1912)는 레일(10461)을 향해 측방향으로 돌출될 뿐만 아니라 전방으로 돌출되어 배터리 클립(10468)에 끼워질 수 있다.
배터리 클립(10468)은 가이드 돌기(1912)의 상측에서 누르는 힘을 가해 가이드 돌기(1912)는 서포트 바(1046)의 레일(10461)과 배터리 클립(10468) 사이에 끼워져 고정될 수 있다.
배터리 클립(10468)은 강한 체결력을 제공하는 목적보다 배터리(191)를 스크류(S6)로 체결하기 전에 임시로 고정하여 스크류(S6) 체결시 배터리(191)가 흔들려 체결불량이 발생하지 않도록 배터리(191)를 고정할 수 있다.
배터리(191)를 전방으로 삽입한 후에 스크류(S6)를 배터리(191)의 후방에 위치하는 후방 브라켓(1913)을 관통하여 서포트 바(1046)에 고정할 수 있다.
전방 브라켓(1911)이 서포트 바(1046)의 레일(10467) 및 배터리 클립(10468)에 끼워져 고정되고 후방 브라켓(1913)이 서포트 바(1046)에 스크류(S6)로 체결되어 배터리(191)가 프레임 조립체(104)에 안정적으로 고정될 수 있다.
스크류(S6)를 분리하고 배면 방향으로 배터리(191)를 당겨 분리할 수 있어 배터리(191)의 교체가 용이하다. 배터리(191) 분리 시 후방 브라켓(1913)은 배터리(191)를 분리하기 위해 잡는 손잡이 역할을 할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행로봇(100)의 기판모듈(181)을 프레임 조립체(104)에 체결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 기판모듈(181)을 배면에서 전면방향으로 밀어 프레임 조립체(104)에 체결할 수 있다. 기판모듈(181)은 한 쌍의 사이드 프레임(1042)의 간격에 상응하는 너비를 가지므로 기판모듈(181)의 양 단부는 사이드 프레임(1042)에 형성된 기판레일(10427)을 따라 이동할 수 있다.
기판모듈(181)은 기판레일(10427)을 따라 전방으로 이동하고, 기판 레일(10427)의 단부는 기판모듈(181)이 고정되는 기판클립(10428)을 포함할 수 있다. 기판클립(10428)은 기판레일(10427)을 따라 이동하는 기판모듈(181)의 전단을 상측방향에서 눌러 기판모듈(181)이 고정될 수 있다.
배터리(191)와 같이 기판레일(10427)의 후단에서 스크류(S5)로 기판모듈(181)을 기판레일(10427)에 고정할 수 있다. 스크류(S5)를 제거하고 기판모듈(181)을 배면방향으로 당겨 간단히 기판모듈(181)을 프레임 조립체(104)에서 분리할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇(100)의 프레임 조립체(104) 및 주행부(170)를 도시한 도면이다. 주행부(170)는 캐스터 하우징(174)의 내측에 고정되는 캐스터(173)와 프레임 조립체(104)의 측방향에 결합된 메인휠(171)을 포함한다.
바닥면에 요철이 있는 경우 이를 상부에 위치하는 트레이 모듈(131)에 전달하지 않고 흡수하도록 프레임 조립체(104)와 주행부(170) 사이에 댐퍼(1718, 1738)를 포함할 수 있다. 댐퍼(1718, 1738)는 탄성재질을 포함하며 본 실시예에서는 코일 스프링타입의 댐퍼(1718, 1738)를 이용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 측면에 따른 캐스터(173) 및 종래의 캐스터(173)를 도시하고 있다. 도 16의 (a)는 도 15의 D-D 단면도이고, 도 16의 (b)는 종래의 캐스터(173)의 개념도이다.
하부 충격을 흡수하는 서스펜션 구조를 캐스터(173)에 구현하기 위해 캐스터 하우징(174)의 상단에 고정되고 수직방향으로 신장 및 수축하는 캐스터 댐퍼(1738), 캐스터 댐퍼(1738)의 하단에 결합하며 수직방향으로 이동하는 샤프트(1736)를 포함할 수 있다.
캐스터(173)는 샤프트(1736)에 회전가능하게 결합하는 캐스터 바디(1732)와 캐스트 바디에 수평방향을 축으로 회전 가능하게 결합하는 캐스터 휠(1731)로 구성될 수 있으며, 컵 형상의 캐스터 하우징(174)은 캐스터(173)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
도 16의 (b)는 종래의 캐스터(173)에 관한 것으로, 종래의 캐스터(173)는 수직방향의 축을 중심으로 회전하는 회전부를 캐스터 바디(1732)의 상부에 구비하고, 캐스터 바디(1732)를 샤프트(1736)에 체결하기 위해 별도의 브라켓(bracket)을 이용했다.
본 실시예의 캐스터(173)는 샤프트(1736)에 직접 회전가능하게 결합하여 별도의 회전부나 브라켓을 생략할 수 있어, 브라켓이 캐스터 하우징(174)의 상부에 부딪쳐 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있고 캐스터(173)의 높이를 낮출 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행로봇(100)의 메인휠(171)을 도시한 도면이다. 메인휠(171)은 동력을 제공하기 위한 주행모터(1715)가 필요하다. 메인휠(171)은 주행모터(1715)에 결합하여 주행모터(1715)가 구동시 회전할 수 있다.
주행모터(1715)는 휠 프레임(1716)에 결합하고, 휠 프레임(1716)의 일측은 상기 서포트 프레임(1043)에 힌지결합하여 서포트 프레임(1046)에 대해 유동할 수 있다.
캐스터(173)와 같이 하부 충격을 흡수하는 서스펜션 구조를 구현하기 위해 휠 프레임(1716)과 사이드 프레임(1042) 사이를 연결하는 휠 댐퍼(1718)를 포함할 수 있다.
휠 프레임(1716)의 일측은 프레임 조립체(104)와 회전가능하게 결합(1717)하고, 타측은 휠 댐퍼(1718)가 위치하여 충격을 받으면 휠 댐퍼(1718)이 압축되고 휠 프레임(1716)은 회전운동하면서 메인휠(171)의 베이스 플레이트(1040)에 대한 위치가 가변할 수 있다.
즉, 메인휠(171)이 바닥의 요철을 지나갈 때 프레임 조립체(104)가 흔들리지 않고 주행을 계속할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 주행로봇(100)은 전자부품이 실장되는 프레임 조립체(104)의 배면방향이 개방되어 유지보수에 용이한 장점이 있다.
본 발명의 주행로봇(100)은 기판모듈(181) 및 배터리(191)의 분리 및 조립이 용이하여 유지보수가 용이하다.
본 발명의 주행로봇은 안테나와 다른 부품의 배치를 분리하여 안테나의 성능을 확보할 수 있다.
캐스터(173)가 캐스터 하우징(174)에 직렬로 연결되어 캐스터(173)가 하우징과 충돌하지 않고 안정적인 서스펜션 구조를 구현할 수 있다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

  1. 하부 하우징;
    상기 하부 하우징 내부에 위치하는 프레임 조립체;
    상기 프레임 조립체의 하부에 위치하는 주행부;
    상기 프레임 조립체에 안착되는 배터리; 및
    상기 프레임 조립체에 결합되며 상기 배터리의 상부에 위치하는 기판모듈을 포함하고,
    상기 프레임 조립체는
    베이스 플레이트;
    상기 배터리의 좌우 양측에 위치하는 한 쌍의 사이드 프레임; 및
    상기 프레임 조립체의 전방에 위치하고 상기 한 쌍의 사이드 프레임과 연결되는 프론트 프레임을 포함하는 주행로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 프레임은
    마주보는 면에 형성된 기판레일; 및
    상기 기판레일의 전단에 위치하며 상기 기판모듈의 단부가 끼워지는 기판클립을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판레일의 후단에 위치하며 상기 기판모듈을 고정하는 스크류가 삽입되는 스크류 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 프레임의 좌우 바깥쪽에 위치하는 안테나 방사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  5. 제4항에 있어서,
    일단은 상기 기판모듈의 배면에 결합하고, 상기 사이드 프레임의 후방에서 U자 형상으로 꺾여 타단은 상기 안테나 방사체에 연결되는 안테나 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 조립체는,
    배면방향이 개방되고, 상기 베이스 플레이트, 상기 프론트 프레임 및 상기 한 쌍의 사이드 프레임이 형성하는 상기 배터리의 안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주행부는,
    상기 베이스 플레이트에 결합하며 하부가 개방된 캐스터 하우징;
    상기 캐스터 하우징의 상단에 고정되고 수직방향으로 신장 및 수축하는 캐스터 댐퍼;
    상기 캐스터 댐퍼의 하단에 결합하며 수직방향으로 이동하는 샤프트;
    상기 샤프트에 회전가능하게 체결되는 캐스터 바디; 및
    상기 캐스터 바디에 수평방향을 축으로 회전가능하게 결합하는 캐스터 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사이드 프레임의 일측은 상기 캐스터 하우징이 지지하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  9. 제7항에 있어서,
    상기 캐스터 하우징은 상기 베이스 플레이트의 좌측에 위치하는 제1 캐스터 하우징 및 우측에 위치하는 제2 캐스터 하우징을 포함하고,
    상기 배터리는 상기 제1 캐스터 하우징 및 상기 제2 캐스터 하우징 사이의 간격에 상응하는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  10. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트 상에 상기 제1 캐스터 하우징과 상기 제2 캐스터 하우징 사이에 위치하는 한 쌍의 베이스 서포트 바를 포함하고,
    상기 배터리는 상기 베이스 서포트 바를 따라 전후 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스 서포트 바는
    전단에 위치하며 배터리의 가이드 돌기가 끼워지는 배터리 클립; 및
    후단에 위치하며 상기 배터리를 고정하는 스크류가 삽입되는 스크류 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트부터 상측으로 연장되어 상기 프론트 프레임의 하부를 지지하는 한 쌍의 서포트 프레임을 포함하며;
    상기 한 쌍의 서포트 프레임은 상기 한 쌍의 사이드 프레임과 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주행부는,
    일측이 상기 프레임 조립체에 힌지결합하고 주행모터가 결합된 휠 프레임;
    상기 주행모터에 체결되어 회전하는 메인휠; 및
    상기 휠 프레임의 타측과 상기 프레임 조립체 사이에 위치하는 휠 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 프론트 프레임은 좌우 방향으로 연장된 사각 바 형상을 가지고,
    상기 서포트 프레임은 상기 프론트 프레임의 하면과 배면에 접하고,
    상기 사이드 프레임은 상기 서포트 프레임의 배면과 상기 프론트 프레임의 상면에 접하며,
    상기 프레임 조립체는,
    상기 프론트 프레임의 전면에 위치하며 상기 사이드 프레임 및 상기 서포트 프레임과 체결되는 고정 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서포트 프레임의 배면에서 삽입되어 상기 프론트 프레임에 체결되는 제1 스크류;
    상기 사이드 프레임의 상면에서 삽입되어 상기 프론트 프레임을 관통하여 상기 서포트 프레임에 체결되는 제2 스크류;
    상기 고정 프레임의 전면에서 삽입되어 상기 사이드 프레임 및 상기 서포트 프레임에 체결되는 제3 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇
  16. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트의 전면에 결합된 라이다 또는 카메라;
    상기 라이다 또는 카메라와 상기 기판모듈을 연결하며 상기 프론트 프레임의 하부를 지나가는 센서 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하부 하우징은
    상기 하부 하우징의 배면 및 상면에 형성되며 상기 기판모듈이 노출되는 개구부; 및
    상기 개구부를 커버하는 L자 형상의 서비스 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 하부 하우징의 상부에 결합하여 상측으로 연장된 트레이 프레임; 및
    상기 트레이 프레임에 결합되는 트레이 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프론트 프레임의 양측에 결합된 연결 프레임을 더 포함하고,
    상기 트레이 프레임은 상기 연결 프레임에 체결되는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
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